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Nouvelle recherche sur les causes des vertiges

La stabilité de la position de la tête semble aller de soi, mais elle est essentielle pour l'équilibre et les déplacements. Un problème au niveau du système vestibulaire, dans l'oreille interne, s'accompagne de symptômes très désagréables comme le vertige, le mal des transports, les nausées et la fatigue.
Nouvelle recherche sur les causes des vertiges
Pour maintenir la tête droite, le système nerveux central fait la différence entre les mouvements de la tête du corps qui sont volontaires ou sont imposés par des conditions externes. Les mouvements imposés à la tête déclenchent des réflexes qui activent des neurones moteurs afin de maintenir la posture et la direction du regard. Au contraire, pour les mouvements résultant du corps lui-même, les signaux vestibulaires sont supprimés très tôt dans le traitement, car toute réponse déclenchée par le système vestibulaire tendrait à s'opposer au mouvement volontaire désiré.

Le projet HEADS-UP (The modulation of vestibular reflexes during self-generated head-neck movements) a étudié comment les mouvements volontaires ou imposés déclenchaient des réponses motrices très différentes, bien que les récepteurs vestibulaires ne puissent faire la différence. Les chercheurs ont mis au point de nouvelles techniques de robotique, d'ingénierie et de modélisation par informatique.

Les expériences de rotation de l'ensemble du corps ont montré qu'une stimulation vestibulaire naturelle modulait le réflexe contrôlant les muscles du cou (le réflexe vestibulo-colique), et donc l'existence d'un traitement non linéaire de l'information chez l'homme. Le fait de fermer les yeux a conduit à moduler le réflexe vestibulo-oculaire impliquant les mouvements des yeux, un phénomène jusqu'ici inconnu.

Les études sur l'ensemble tête et cou ont montré qu'un réflexe vestibulo-colique induit par électricité est supprimé pour les mouvements de la tête, actifs comme passifs. Le système vestibulaire peut donc faire la différence entre l'activité réafférente lors de mouvements volontaires de la tête et le signal exafférent généré par une stimulation électrique, rendant les réactions du cou spécifique au stimulus électrique.

L'inversion des commandes motrices d'équilibre et de la réponse sensorielle vestibulaire associée a conduit à une inversion correspondante de la réponse angulaire. En matière d'équilibre, ceci mène à conclure que le système nerveux peut réassocier de nouvelle relations entre le signal sensoriel et la commande motrice.

Le projet HEADS-UP a confirmé que tous les signaux afférents sont affectés par une stimulation électrique, un point particulièrement important pour les recherches cliniques futures. Les chercheurs ont comparé les propriétés dynamiques des réflexes vestibulo-coliques déclenchés par un mouvement ou par électricité, afin de caractériser la réaction des muscles du cou à une stimulation électrique. Ils ont en outre constaté que le système vestibulaire peut contribuer à l'activité des muscles du cou au-delà de la fréquence attendue, jusqu'à 150 Hz.

Les travaux de HEADS-UP ont généré une base notable de connaissances sur la façon dont le système vestibulaire régule les mouvements de la tête dans le cadre des activités de tous les jours. Ils ont aussi facilité le lancement d'un nouveau projet, afin d'étudier comment l'absence de gravité influence l'équilibre de la station debout, dans le contexte de l'exploration spatiale.

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Thèmes

Life Sciences

Mots-clés

Équilibre, système vestibulaire, mouvement de la tête, HEADS-UP, réflexe